Pesquisadores da Universidade de Kyushu descobriram que, quando besouros-do-feijão-azuki (Callosobruchus chinensis) infectados pela bactéria Wolbachia são expostos a um ambiente simulado de mudança climática — caracterizado por temperatura e níveis de dióxido de carbono (CO₂) elevados —, eles tendem a produzir ovos maiores para aumentar a sobrevivência da prole. Curiosamente, esses ovos maiores deram origem exclusivamente a larvas machos.

O estudo, publicado na Scientific Reports, demonstra os benefícios da infecção por Wolbachia em condições ambientais adversas para esses besouros. Também é a primeira observação de alterações no tamanho dos ovos dependentes do sexo em uma espécie com determinação sexual cromossômica.

O besouro-do-feijão-azuki é um pequeno inseto, com cerca de 3 mm de comprimento, e é uma praga conhecida de sementes de leguminosas armazenadas. Esses besouros depositam seus ovos na superfície das sementes e, após a eclosão, as larvas penetram nelas. Portanto, entender sua biologia é essencial para reduzir os danos que causam.

“Uma característica que observamos em alguns insetos, incluindo esses besouros, é que eles aumentam o tamanho dos ovos quando expostos a estresse ambiental. A prole eclodida de ovos maiores tende a sobreviver melhor e se desenvolver mais rapidamente nos estágios iniciais. É uma forma de investimento biológico em condições adversas”, explica a professora Midori Tuda, da Faculdade de Agricultura da Universidade de Kyushu, que liderou o estudo. “Com as atividades humanas elevando os níveis de CO₂ e as temperaturas globais, é crucial prever a dinâmica populacional futura de pragas agrícolas como o besouro-do-feijão-azuki.”

Outro fator que influencia o tamanho dos ovos em insetos é a infecção por Wolbachia, um dos micróbios parasitários mais comuns em insetos. Ela pode causar diversos efeitos, dependendo da espécie. Por exemplo, em tripes e ácaros — cujo sexo é determinado por haplodiploidia (ou seja, se a prole tem um conjunto completo ou pela metade dos cromossomos) —, pais infectados por Wolbachia produzem ovos maiores, mas apenas os que geram fêmeas.

“Combinamos essas duas ideias para investigar se a infecção por Wolbachia influencia o tamanho dos ovos em condições elevadas de temperatura e CO₂ e se isso afeta o sexo da prole”, explica Tuda. “Nos besouros-do-feijão-azuki, o sexo é determinado pelos cromossomos X e Y, assim como em humanos. Até onde sabemos, ninguém havia investigado antes mudanças no tamanho dos ovos específicas por sexo nessas condições em organismos com esse tipo de determinação sexual.”

Cerca de 96% das populações naturais desses besouros são coinfectadas por duas cepas de Wolbachia: wBruCon (chamada de Con) e wBruOri (chamada de Ori). Infecções por apenas uma das cepas são raras: 1,6% da população tem apenas Con e 2,4% apenas Ori.

Os pesquisadores expuseram os besouros a temperatura e CO₂ elevados (chamados de eT&CO₂) por mais de dois dias durante a postura dos ovos. Eles observaram que besouros coinfectados com ambas as cepas de Wolbachia produziram ovos maiores, e todos esses ovos maiores originaram larvas machos. O aumento no tamanho dos ovos só ocorreu nos besouros com as duas cepas da bactéria.

Curiosamente, a longevidade dos adultos não foi influenciada pelo tamanho do ovo, mas sim pelas condições ambientais, sexo, infecção por Wolbachia e tempo de desenvolvimento. Na verdade, o eT&CO₂ reduziu a vida útil dos machos, mas não teve efeito significativo nas fêmeas.

Este é o primeiro estudo a demonstrar mudanças no tamanho dos ovos dependentes do sexo devido à infecção por Wolbachia em uma espécie com determinação sexual cromossômica. Mais pesquisas são necessárias para esclarecer os mecanismos por trás dessa alteração, impulsionada pela coinfeção.

“Do ponto de vista do controle de pragas, atacar a Wolbachia pode ser uma estratégia a ser explorada. No entanto, como quase metade de todas as espécies de insetos são infectadas por ela, o uso não seletivo de bactericidas pode ameaçar insetos não-pragas também”, conclui Tuda. “Uma abordagem positiva para a natureza é essencial enquanto nos adaptamos a um clima em mudança.”

Traduzido de Eurekalert.